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面向MFC造型的汽车覆盖件模具设计同济大学机械工程学院 张勇 摘要 本文主要通过讨论在汽车覆盖件的设计中，根据MFC的制造的特点，提出有必要对汽车覆盖件模具设计过程中的一些典型模具结构进行标准化和数字化，以提高汽车覆盖件的生产效率，也就是基于MFC造型的汽车覆盖件模具设计。 关键词 汽车覆盖件模具 MFC造型 并行工程 1．汽车覆盖件模具 1．1．模具工业的发展 近年来，模具的发展越来越多的被人们所重视，它凝聚了各类高新技术，能快速精密的直接把材料成型、焊接、装配成零部件、组件或产品，其效率、精度、流线、超微型化、节能、环保，以及产品的性能、外观等，都是传统工艺方法所望尘莫及的。模具是现代制造技术的重要装备，它是一个国家或企业的制造水平和生产能力标志。 1．2．汽车覆盖件模具设计的重要意义 汽车覆盖件模具是汽车模具中的重要的组成部分之一，它生产和制造的质量直接影响着汽车的后续生产，同时也是汽车个性化和升级换代的重要保证。因此如何有效的提高汽车覆盖件模具的生产效率就成为了一项非常有意义的工作。 在汽车模具的整个制造过程中，模具的设计过程不仅是一个费时的工作，更是今后进行实际加工的重要依据，根据Dowlatshahi的资料显示： 1、 通用汽车公司卡车传动件70%制造成本取决于设计阶段。 2、 福特汽车公司的经验：在设计、原材料、劳动力和企业的一般性管理开支四大制造因素中，70%的生产节约来自设计革新。 3、 产品设计一般之占产品成本的5%~15%左右，但他决定75%的总制造成本和80%的产品质量和性能。[1] 可以看出设计工作的作用尤为重要，然而在实际工作中往往大量时间都花费在了模具结构的设计上，在型面设计上花费的时间相应就被压缩了，而这正好与我们所需要的相反，因此如何有效的缩短结构设计方面的时间，使工作人员能够将更多的时间用与汽车型面的设计就显得尤为重要。 3．汽车覆盖件模具设计的现状和一般过程 3．1．汽车覆盖件模具设计的现状 在设计中，经常会发生设计人员的设计工作和工艺、制造、装配人员的工作相互冲突的情况，从而引起返工和翻修等额外的工作，这不仅增加了产品生产的成本，而且严重时还会延误工期，延误产品投放市场的时机，导致失去市场竞争力的严重后果。 而这其中最直接的影响应该是设计人员的设计与MFC造型上的冲突，经常会发生设计师的设计MFC造型无法实现，结果造成双方不断的返工和协商修改。 3．2．MFC造型设计 MFC就是消失模铸造（也称实型铸造、台湾称包丽龙铸造）该工艺在国外汽车模具铸件中普遍使用，制作模型是以塑（聚苯乙烯塑料）代木，生产的FMC模型经济适用，节约成本，铸件型面加工余量少，精度高。 由于该工艺实体模型铸造，简化了造型工序，铸造时无需起模修型、配箱、落芯等工序，因而铸件毛坯无毛刺、无分型面、型腔网挡、孔位光洁。本工艺适合单件、复杂模体使用，是汽车模具制造的最佳选择。 3．3．汽车覆盖件模具设计的一般过程 汽车覆盖件模具的一般设计过程如下： 1. 根据生产厂家的需求进行模具概念设计分析。 2. 模具工作情况分析，工艺分析，画出工艺图纸。 3. 根据工艺图纸进行模具的结构CAD/CAM造型设计（国外多直接进行3D设计，国内多用2D设计）。 4. CAD/CAM转为NC代码，为数控加工作准备。 5. MFC造型，如有不适当的地方，在转到CAD/CAM设计协调。 6. 浇铸、型面加工。 这里值得注意的是在整个设计过程中，CAD/CAM造型是设计的关键环节，它起到了承上启下的作用，而MFC的重要之处在于它决定着能否将设计师的想法变成现实，所以在实际设计中，这两部分所占的时间比重是最大的，而MFC造型对工人的要求很高，不但要能看懂设计师的设计意图，还要将各个部分用实体表示出来，尤其在国内主要还以2D设计为主现状下，就显得尤为困难，必然要比国外同一工作花费更多的时间。 4．在汽车覆盖件模具设计中引入并行工程思想 4．1．并行工程的概念 并行工程是相对于以往串行生产技术而提出的一种新的产品设计、制造模式，美国防务分析研究所在1988年12月提出了对并行工程的定义：“并行工程是一种系统的集成方法，它采用并行方法处理产品设计及其相关过程，包括制造和支持过程，这种方法力图使产品开发人员从一开始就能考虑到产品从概念设计到产品报废的整个产品生命周期中的所有因素，包括质量、成本、作业调度及用户需求”。 [1]从这一定义可以看出并行工程就是要求产品设计人员在进行产品设计的最初阶段就尽可能的考虑到产品整个生命周期的设计思想。 4．2．引入并行工程思想 在传统的汽车覆盖件模具设计中，往往是设计工程师结合厂家需要，发挥自己的聪明才智对模具进